混凝土绝热温升试验及影响因素研究

本报告通过试验和计算分析两方面的工作,对临淮岗49孔浅孔闸新浇混凝土防裂和限裂进行研究,具体有以下结论。

(1)进行了初始温度为20℃和30℃的混凝土绝热温升试验,研究不同初始温度对混凝土绝热温升变化规律的影响。试验表明,在龄期小于4d时绝热温升有较大的差别,后者明显大于前者,特别是在1d龄期附近;当龄期大于4d后,两者的绝热温升相差不大,且随龄期的增加,差别越来越小,两者绝热温升最终值基本相同。

(2)进行了室内小型浇筑块温度实测试验,并反演计算得到了混凝土绝热温升的最终值和风速为零时的竹胶模板等效放热系数。反演得到绝热温升的最终值和绝热温升试验得到的值基本相同,证明了绝热温升试验得到的结果是合理的,可用于工程实际的计算分析。由反演得的竹胶模板等效放热系数可得其导热系数λ=22.6kJ/ (kg·d·℃)。

(3)进行了表5-20所示的3种配合比和3种不同养护方法下的干缩应变试验,并对3种干缩应变产生的应力进行空间有限元计算,比选了合适的混凝土配合比和养护方法。

考虑到实际施工时洒水养护不可能达到浸泡在饱和石灰水中的那种养护效果,且洒水养护需处理排水,因而采用防裂剂养护是一种比较可行的方法。确定了养护方法后,在3种配合比中配合比③的水泥用量和用水量最小,因而配合比③最为理想。(www.xing528.com)

表5-20　混凝土配合比与养护方法

(4)在墩墙截取一平面,对7种混凝土浇筑日期和3种配筋方案、共21种工况进行平面非线性钢筋混凝土有限元计算,研究配筋对裂缝分布和宽度的影响,校核原设计配筋的合理性。各工况的钢筋应力较小,裂缝宽度不大,裂缝只出现于新浇混凝土中,未延伸到老混凝土。3种配筋均能满足规范对裂缝宽度的要求,但原配筋φ14@150裂缝宽度较小,施工方便,因而认为原设计是合适的。

(5)从空间线性有限元结果知,底板最大主拉应力在35～45d龄期时略大于抗拉强度,但按线弹性体计算得到的应力值一般大于实际值,因而底板混凝土开裂的可能性不是很大。

(6)采用平面非线性钢筋混凝土有限单元法对墩墙的温度干缩应力与可能出现的裂缝进行了预测。